Question

15．某植物花瓣細(xì)胞中色素的產(chǎn)生由3對(duì)等位基因A和a、B和b、D和d控制，基因A、B、D對(duì)花瓣顏色的控制過(guò)程如圖所示，色素前體物質(zhì)為白色．該植物花瓣的大小受一對(duì)等位基因E、e控制，基因型 EE的植株表現(xiàn)為大花瓣，Ee的為小花瓣，ee的為無(wú)花瓣（無(wú)繁殖能力）．這4對(duì)基因分別位于4對(duì)同源染色體上，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）根據(jù)顯性現(xiàn)象的表現(xiàn)形式，基因E和基因e之間的關(guān)系是不完全顯性．
（2）現(xiàn)有某一紫色小花瓣的植株M自交，所產(chǎn)生的子代植株既有大花瓣也有小花瓣，且在大花瓣植株中花的顏色的分離比為紫花：紅花：白花=9：3：4．
①M(fèi)植株的基因型為AaBBDdEe．該植株在產(chǎn)生配子的過(guò)程中，基因A和A的分離發(fā)生在減數(shù)分裂II后期時(shí)期（什么分裂什么時(shí)期）．
②M植株自交后代共有7種表現(xiàn)型，其中有花瓣植株中，白色大花瓣所占的比例為$\frac{1}{12}$．
③M植株自交產(chǎn)生的紫花植株中，E的基因頻率為$\frac{2}{3}$．隨著自交代數(shù)的增加，E的基因頻率會(huì)升高，這說(shuō)明自然選擇 （或“選擇”）會(huì)使基因頻率發(fā)生定向改變．
（3）現(xiàn)有一雜合的紅色植株與基因型為aabbdd的白色植株雜交，子代植株中花的顏色及比例是紅花：粉花=1：1，請(qǐng)用遺傳圖解表示該雜交過(guò)程（不考慮E，e基因）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：植物的花色受三對(duì)獨(dú)立基因控制，遵循基因的自由組合定律．只要有A和B基因，白色前體物質(zhì)就可合成紅色素；有D基因，紅色素就可合成紫色素．所以紫花植株的基因型為A_B_D_；粉花植株的基因型為A_bb__；紅花植株的基因型為A_B_dd；白花植株的基因型為aa____．據(jù)此答題．

解答 解：（1）該植物花瓣的大小受一對(duì)等位基因E、e控制，基因型 EE的植株表現(xiàn)為大花瓣，Ee的為小花瓣，ee的為無(wú)花瓣（無(wú)繁殖能力）．基因E對(duì)基因e不完全顯性，否則Ee的為大花瓣．
（2）現(xiàn)有某一紫色小花瓣的植株M，基因型可能為A_B_D_Ee；
①根據(jù)題意分析可知：紫花植株自交，其子代中開(kāi)紫花、紅花、白花植株的比例為9：3：4，為9：3：3：1的變式，故花的顏色由兩對(duì)獨(dú)立的基因控制，沒(méi)有粉色，說(shuō)明基因B為純合的．即紫色小花瓣的植株M，基因型可能為AaBBDdEe．該植株在產(chǎn)生配子的過(guò)程中，基因A和A是結(jié)果復(fù)制而來(lái)的，分別位于姐妹染色單體的相同位置，它們分離發(fā)生在減數(shù)分裂II后期，隨著姐妹染色單體分離而分離．
②M植株AaBBDdEe，自交后代花色的表現(xiàn)型有3種，花瓣有3種類(lèi)型，因此理論上自交后代共有3×3=9種表現(xiàn)型，但是無(wú)花瓣中沒(méi)有顏色之分，因此后代中只有3+3+1種，即紫花大花瓣、粉花大花瓣、白花大花瓣、紫花小花瓣、粉花小花瓣、白花小花瓣、無(wú)花瓣．其中有花瓣植株中，大花瓣所占的比例為$\frac{1}{3}$，白色為$\frac{4}{9+3+4}=\frac{4}{16}$，即有花瓣植株中白色大花瓣所占的比例為$\frac{1}{3}×\frac{4}{16}=\frac{1}{12}$．
③ee的為無(wú)花瓣是無(wú)繁殖能力的．M植株自交產(chǎn)生的紫花植株中，對(duì)于花瓣基因存在$\frac{1}{3}$EE、$\frac{2}{3}$Ee，則E的基因頻率為$\frac{E}{E+e}$=$\frac{2+2}{（2+2）+2}=\frac{2}{3}$．由于自然對(duì)生物的進(jìn)化具有定向選擇的作用，因此隨著自交代數(shù)的增加，E的基因頻率會(huì)升高．
（3）現(xiàn)有一雜合的紅色植株，可以預(yù)推測(cè)基因型為A_B_dd．與基因型為aabbdd的白色植株雜交，子代植株中花的顏色及比例是紅花：粉花=1：1，可看出屬于測(cè)交現(xiàn)象，由于無(wú)白色出現(xiàn)，可推測(cè)出雜合的紅色植株無(wú)a基因，其基因型為AABbdd．可推導(dǎo)出遺傳圖解如下：

故答案為：
（1）不完全顯性 
（2）①AaBBDdEe     減數(shù)分裂后期II 
   ②7  $\frac{1}{12}$     
   ③$\frac{2}{3}$    自然選擇 （或“選擇”）   
 （3）

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的分析能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力．